电力网继电保护原理 第7章 电力变压器的继电保护

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1、第七章电力变压器的继电保护第一节电力变压器的故障类型，不正常运行状态和应加装的保护第二节变压器的瓦斯保护第三节变压器的电流速断保护第四节变压器纵联差动保护第五节变压器相间短路的电流和电压保护第六节变压器的零序电流保护第一节电力变压器的故障类型，不正常运行状态和应加装的保护变压器故障油箱内部故障油箱外部故障相间短路绕组的匝间短路单相接地短路引线及套管处会产生各种相间短路接地故障变压器的不正常状态过电流油面降低过励磁变压器应装设如下保护：(1)为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变

2、压器和户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。(2)为反应变压器绕组和引出线的相间短路，以及中性点直接接地电网侧绕组和引线接地短路及绕组匝间短路，应装设纵差保护或电流速断保护。(3)为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护(或电流速断保护)的后备，应装设过电流保护。(4)为反应大接地电流系统外部接地短路，应装设零序电流保护。(5)为反应过负荷应装设过负荷保护。(6)为反应变压器过励磁应装设过励磁保护。第二节变压器的瓦斯保护瓦斯保护是反应变压器油箱内部气体的数量和流动的速度而动作的保护，保护变压器油箱内各

3、种短路故障，特别是对绕组的相间短路和匝间短路。由于短路点电弧的作用，将使变压器油和其他绝缘材料分解，产生气体。气体从油箱经连通管流向油枕，利用气体的数量及流速构成瓦斯保护。工作原理：瓦斯继电器是构成瓦斯保护的主要元件，它安装在油箱与油枕之间的连接管道上，如右图所示。为了不妨碍气体的流通，变压器安装时应使顶盖沿瓦斯继电器的方向与水平面具有1％～1.5％的升高坡度，通往继电器的连接管具有2％～4％的升高坡度。为什么变压器是斜着的？开口杯挡板式瓦斯继电器，其内部结构如右图所示。正常运行时，上、下开口杯2和l都浸在油中，开

4、口杯和附件在油内的重力所产生的力矩小于平衡锤4所产生的力矩，因此开口杯向上倾，干簧触点3断开。少量的气体上升后逐渐聚集在继电器的上部，迫使油面下降。而使上开口杯露出油面，此时由于浮力的减小，开口杯和附件在空气中的重力加上杯内油重所产生的力矩大于平衡锤4所产生的力矩，于是上开口杯2顺时针方向转动，带动永久磁铁10靠近干簧触点3，使触点闭合，发生“轻瓦斯”保护动作信号。油箱内部发生轻微故障时：大量气体和油流直接冲击挡板8，使下开口杯l顺时针方向旋转，带动永久磁铁靠近下部干簧的触点3使之闭合，发出跳闸脉冲，表示“重瓦斯”

5、保护动作。当变压器出现严重漏油而使油面逐渐降低时，首先是上开口杯露出油面，发出报警信号，继之下开口杯露出油面后亦能动作，发出跳闸脉冲。油箱内部发生严重故障时：上面的触点表示“轻瓦斯保护”，动作后经延时发出报警信号。下面的触点表示“重瓦斯保护”，动作后起动变压器保护的总出口继电器，使断路器跳闸。瓦斯保护的原理接线：主要优点：主要缺点：因此瓦斯保护可作为变压器的主保护之一，与纵差动保护相互配合、相互补充，实现快速而灵敏地切除变压器油箱内、外及引出线上发生的各种故障。动作迅速、灵敏度高、安装接线简单、能反应油箱内部发生的

6、各种故障。瓦斯保护评价：不能反应油箱以外的套管及引出线等部位上发生的故障。第三节变压器的电流速断保护变压器的电流速断保护是反应电流增大而瞬时动作的保护。装于变压器的电源侧，对变压器及其引出线上各种型式的短路进行保护。为保证选择性，速断保护只能保护变压器的部分，它适用于容量在10MVA以下较小容量的变压器,当过电流保护时限大于0.5s时，可在电源侧装设电流速断保护，其原理接线如下图所示。1.电流速断保护的整定计算(1)按躲开变压器负荷侧出口d3短路时的最大短路电流来整定,即Iop=KrelId·max(7-1)(2)

7、躲过励磁涌流。根据实际经验及实验数据，一般取Iop=(3～4)IN（7-2）按上两式条件计算，选择其中较大值作为变压器电流速断保护的起动电流。2.灵敏度校验按变压器原边d2点短路时，流过保护的最小短路电流校验,即3.变压器电流速断保护评价：缺点:优点：接线简单，动作迅速。只保护变压器的一部分。第四节变压器纵联差动保护三、暂态情况下的不平衡电流及减小其影响的措施五、带制动特性的差动保护六、二次谐波制动的差动保护一、变压器纵联差动保护的原理二、变压器纵联差动保护在稳态情况下的不平衡电流及减小不平衡电流的措施四、BCH—

8、2型差动继电器一、变压器纵联差动保护的原理纵联差动保护是反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差。对双绕组变压器实现纵差动保护的原理接线如右图所示。为了保证纵联差动保护的正确工作，应使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，差回路电流为零。在保护范围内故障时，流入差回路的电流为短路点的短路电流的二次值，保护动作。应使适当选择两侧电流互感器的变比。结论：